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肥料及施肥技术创新团队揭示绿肥还田耦合水分调控实现土壤健康-水稻产能-生态效益三维优化
发布者：管理员发布时间：2025-04-27作者：常单娜来源：肥料及施肥技术团队点击量：
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所肥料及施肥技术创新团队发现了绿肥还田耦合水分调控实现土壤健康-水稻产能-生态效益三维优化，相关成果以“Green manuring combined with optimal water management achieves a triple-win for paddy soil quality, rice productivity, and environmental benefits”为题发表在国际期刊《Agriculture, Ecosystems and Environment》。
在南方稻区冬闲季种植翻压绿肥可以替代部分化肥、提高水稻产量，同时显著增加碳固存并缓解集约化耕作措施下造成的土壤退化问题。但稻田持续的淹水环境促进CH₄排放，导致碳足迹增加。水稻季中排水或干湿交替等各种水分管理措施被认为是减少CH₄排放的有效措施，但其一方面会加剧稻田养分流失而影响水稻产量，另一方面导致N₂O增排，削弱环境效益。同时，水稻季频繁降雨降低中期水分管理的减排潜力，而绿肥翻压后进行延迟淹水的水分管理可能是减少养分流失、提高水稻产量和环境效益的高效措施。
研究发现，与冬闲相比，种植并翻压紫云英显著提高了水稻的总生物量和氮肥偏生产力。同时，提高了土壤全量养分和速效养分含量，不同水分处理下土壤质量指数提高了64.6%-185.6%。综合碳输入和碳输出，绿肥还田延迟10天淹水的净生态系统碳平衡较绿肥干耕还田显著提高了65.0%，表现出更强的碳汇能力。这主要归因于延迟10天淹水处理的碳输入最高，同时减少了CO₂-C和CH₄-C的损失。绿肥还田优化水分管理相比冬闲和绿肥干耕还田处理，净生态经济效益分别增加为4.7%-7.3%和5.8%-8.5%。碳足迹成本降低是导致水分管理下的净生态经济效益提高的主要原因。综合来看，绿肥还田后延迟10天淹水的措施改善了土壤质量、作物生产力和环境效益。
安徽农业大学周国朋教授和中国农业科学院农业资源与农业区划研究所博士生马正波为本文的共同一作，安徽省农业科学院土壤肥料研究所武际研究员和中国农业科学院农业资源与农业区划研究所曹卫东研究员为通讯作者，研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、“十四五”国家重点研发计划项目（2021YFD1700200）、国家自然科学基金（32202609、32072678）、国家绿肥产业技术体系（CARS-22）和中央公益性科研机构基础研究基金（CAAS- ZDRW202417）支持。
【引文方式】：Zhou, G., Ma, Z., Han, S., Chang, D., Sun, J., Liu, H., ... & Cao, W., 2025. Green manuring combined with optimal water management achieves a triple-win for paddy soil quality, rice productivity, and environmental benefits. Agriculture, Ecosystems & Environment, 383, 109507.
【原文链接】：https://doi.org/10.1016/j.agee.2025.109507
